ABOUT THE SPEAKER
Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.

Why you should listen

Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.

Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems. 

"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."

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Harald Haas | Speaker | TED.com
TEDGlobal>London

Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet

Harald Haas: Um novo tipo revolucionário de Internet sem fios

Filmed:
2,751,742 views

E se pudéssemos usar as tecnologias existentes para proporcionar o acesso à Internet a mais de 4 mil milhões de pessoas que vivem em locais onde não há infraestruturas para isso? Usando LEDs e células solares vulgares, Harald Haas e a sua equipa são pioneiros numa nova tecnologia que transmite dados, utilizando a luz, e pode vir a ser a chave para transpor o fosso digital. Observem como poderá ser o futuro da Internet.
- Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
I would like to demonstratedemonstrar
for the first time in publicpúblico
0
579
3445
Gostaria de demonstrar
pela primeira vez em público
00:16
that it is possiblepossível to transmittransmite a videovídeo
1
4048
4071
que é possível transmitir um vídeo
00:20
from a standardpadrão off-the-shelfprateleira LED lampluminária
2
8143
4309
a partir de uma lâmpada LED vulgar
00:24
to a solarsolar cellcélula with a laptopcomputador portátil
actingagindo as a receiverreceptor.
3
12476
5160
para uma célula solar,
usando um portátil como recetor.
00:30
There is no Wi-FiWi-Fi involvedenvolvido,
it's just lightluz.
4
18478
2591
Não usamos Wi-Fi, somente luz.
00:33
And you maypode wondermaravilha, what's the pointponto?
5
21093
2834
Vocês podem perguntar:
"Qual o propósito disso?"
00:35
And the pointponto is this:
6
23951
1744
O propósito é o seguinte:
00:38
There will be a massivemaciço
extensionextensão of the InternetInternet
7
26399
2676
Vai haver uma grande extensão da Internet
00:41
to closefechar the digitaldigital dividedividir,
8
29099
2810
para eliminar o fosso digital,
00:43
and alsoAlém disso to allowpermitir for what we call
"The InternetInternet of Things" --
9
31933
4181
e permitir a "Internet das Coisas"
00:48
tensdezenas of billionsbilhões of devicesdispositivos
connectedconectado to the InternetInternet.
10
36138
3166
— dezenas de milhares de milhões
de aparelhos ligados à Internet.
00:51
In my viewVisão, suchtal an extensionextensão
of the InternetInternet can only work
11
39328
4031
A meu ver, esta extensão
da Internet somente funcionará
00:55
if it's almostquase energy-neutralenergia-neutro.
12
43383
2347
se o consumo de energia for quase neutro.
00:58
This meanssignifica we need to use existingexistir
infrastructurea infraestrutura as much as possiblepossível.
13
46173
4832
Isso significa que devemos usar
a infraestrutura pré-existente ao máximo.
01:03
And this is where the solarsolar cellcélula
and the LED come in.
14
51497
4937
É aí que entram a célula solar e o LED.
01:08
I demonstrateddemonstrado for the first time,
15
56959
2318
Eu demonstrei pela primeira vez,
01:11
at TEDTED in 2011,
16
59301
1965
no TED de 2011,
01:13
Li-FiLi-Fi, or LightLuz FidelityFidelidade.
17
61290
1984
o Li-Fi, ou "Luz, Fidelidade".
01:15
Li-FiLi-Fi usesusa off-the-shelfprateleira LEDsDiodos emissores de luz
to transmittransmite datadados incrediblyincrivelmente fastvelozes,
18
63781
5995
O Li-Fi usa lâmpadas LED vulgares
para transmitir dados com incrível rapidez
01:21
and alsoAlém disso in a safeseguro and secureSecure mannermaneira.
19
69800
2292
e de maneira segura e fiável.
01:25
DataDados is transportedtransportados by the lightluz,
20
73402
2881
Os dados são transportados pela luz,
01:28
encodedcodificado in subtlesutil changesalterar
of the brightnessbrilho.
21
76307
3125
codificados através
de subtis mudanças de luminosidade.
01:32
If we look around,
we have manymuitos LEDsDiodos emissores de luz around us,
22
80390
3564
Se olharmos à nossa volta,
vemos muitas lâmpadas LED,
01:35
so there's a richrico infrastructurea infraestrutura
of Li-FiLi-Fi transmitterstransmissores around us.
23
83978
4661
portanto, temos uma rica infraestrutura
de transmissores de Li-Fi à nossa volta.
01:41
But so farlonge, we have been usingusando
specialespecial devicesdispositivos -- smallpequeno photofoto detectorsdetectores de,
24
89393
5239
Contudo, até agora temos usado aparelhos
especiais — pequenos fotodetetores —
01:46
to receivereceber the informationem formação
encodedcodificado in the datadados.
25
94656
3682
para receber as informações
codificadas nos dados.
01:50
I wanted to find a way to alsoAlém disso use
existingexistir infrastructurea infraestrutura
26
98940
3892
Eu quero encontrar uma maneira de também
utilizar a infraestrutura já existente
01:54
to receivereceber datadados from our Li-FiLi-Fi lightsluzes.
27
102856
3006
para receber dados do nosso Li-Fi.
01:58
And this is why I have been looking into
solarsolar cellscélulas and solarsolar panelspainéis.
28
106426
4114
É por isso que tenho pesquisado
sobre painéis e células solares.
02:03
A solarsolar cellcélula absorbsabsorve lightluz
and convertsConverte it into electricalelétrico energyenergia.
29
111016
5128
A célula solar absorve luz e converte-a
em energia elétrica.
02:08
This is why we can use a solarsolar cellcélula
to chargecarregar our mobileMóvel phonetelefone.
30
116549
4986
Por isso podemos usar células solares
para carregar os nossos telemóveis.
02:13
But now we need to rememberlembrar
31
121559
1406
Mas agora precisamos de lembrar
02:14
that the datadados is encodedcodificado in subtlesutil changesalterar
of the brightnessbrilho of the LED,
32
122989
6231
que os dados estão codificados nas subtis
mudanças de luminosidade do LED,
02:21
so if the incomingentrada lightluz fluctuatesflutua,
33
129244
3349
por isso, se há oscilações na luz recebida,
02:24
so does the energyenergia harvestedcolhidas
from the solarsolar cellcélula.
34
132617
2931
haverá variações na energia recolhida
pela célula solar.
02:28
This meanssignifica we have
a principalDiretor mechanismmecanismo in placeLugar, colocar
35
136579
3509
Isso significa que temos
um importante mecanismo
02:32
to receivereceber informationem formação from the lightluz
and by the solarsolar cellcélula,
36
140112
6110
para receber informações da luz
através da célula solar,
02:38
because the fluctuationsflutuações
of the energyenergia harvestedcolhidas
37
146246
2775
uma vez que as variações
da energia recolhida
02:41
correspondcorrespondem to the datadados transmittedtransmitidos.
38
149045
2118
correspondem aos dados transmitidos.
02:43
Of coursecurso the questionquestão is:
39
151934
2126
Claro que a pergunta agora é:
02:46
can we receivereceber very fastvelozes and subtlesutil
changesalterar of the brightnessbrilho,
40
154084
4160
Será que podemos receber variações
de luminosidade rápidas e subtis,
02:50
suchtal as the onesuns transmittedtransmitidos
by our LED lightsluzes?
41
158268
3810
como as transmitidas
pelas nossas luzes LED?
02:54
And the answerresponda to that is yes, we can.
42
162641
3504
A resposta é sim, podemos.
02:58
We have shownmostrando in the lablaboratório
43
166637
1779
Nós demonstrámos no laboratório
03:00
that we can receivereceber up to 50
megabytesmegabytes perpor secondsegundo
44
168440
3482
que podemos receber
até 50 megabytes por segundo
03:03
from a standardpadrão, off-the-shelfprateleira solarsolar cellcélula.
45
171946
2435
de uma célula solar vulgar.
03:06
And this is fasterMais rápido than mosta maioria
broadbandbanda larga connectionsconexões these daysdias.
46
174921
3627
Isto é mais rápido que a maioria
das ligações de banda-larga hoje em dia.
03:11
Now let me showexposição you in practiceprática.
47
179437
3310
Vou mostrar isso na prática.
03:17
In this boxcaixa is a standardpadrão,
off-the-shelfprateleira LED lampluminária.
48
185095
4388
Nesta caixa há uma lâmpada LED vulgar.
03:23
This is a standardpadrão,
off-the-shelfprateleira solarsolar cellcélula;
49
191193
2575
Isto é uma célula solar vulgar
03:25
it is connectedconectado to the laptopcomputador portátil.
50
193792
2183
que está ligada ao computador.
03:28
And alsoAlém disso we have an instrumentinstrumento here
51
196949
2320
Também temos aqui um instrumento
03:31
to visualizevisualizar the energyenergia
we harvestcolheita from the solarsolar cellcélula.
52
199293
3778
para visualizar a energia recolhida
através da célula solar.
03:35
And this instrumentinstrumento showsmostra
something at the momentmomento.
53
203095
2798
Neste momento, o instrumento já marca algo.
03:37
This is because the solarsolar cellcélula already
harvestscolheitas lightluz from the ambientambiente lightluz.
54
205917
4281
Isto ocorre porque a célula solar
já está a absorver a luz ambiente.
03:43
Now what I would like to do first
is switchinterruptor on the lightluz,
55
211102
2840
Agora, primeiro, gostaria de ligar a luz,
03:45
and I'll simplysimplesmente, only switchinterruptor on the lightluz,
56
213966
2106
e vou ligar a luz só por um instante.
03:48
for a momentmomento,
57
216096
2108
03:50
and what you'llvocê vai noticeaviso prévio is that
the instrumentinstrumento jumpssalta to the right.
58
218228
3994
Vão reparar que o ponteiro
do instrumento salta para a direita.
03:54
So the solarsolar cellcélula, for a momentmomento,
59
222904
1690
Então a célula solar, por instantes,
03:56
is harvestingda colheita energyenergia
from this artificialartificial lightluz sourcefonte.
60
224618
3522
vai recolher energia
desta fonte de luz artificial.
04:00
If I turnvirar it off, we see it dropsgotas.
61
228540
3278
Se a desligarmos,
vemos como o ponteiro volta para trás.
04:03
I turnvirar it on ...
62
231842
1183
Eu ligo...
04:05
So we harvestcolheita energyenergia with the solarsolar cellcélula.
63
233049
2719
... e recolhemos energia com a célula solar.
04:08
But nextPróximo I would like to activateativar
the streamingtransmissão of the videovídeo.
64
236586
5323
Agora, gostaria de ativar
a transmissão deste vídeo.
04:15
And I've donefeito this
by pressingpressionando this buttonbotão.
65
243418
2324
Fiz isto apertando este botão.
04:17
So now this LED lampluminária here
is streamingtransmissão a videovídeo
66
245766
4723
Agora, esta lâmpada LED
está a transmitir o vídeo
04:22
by changingmudando the brightnessbrilho of the LED
in a very subtlesutil way,
67
250513
4132
através de alterações subtis
na luminosidade do LED
04:26
and in a way that you can't
recognizereconhecer with your eyeolho,
68
254669
2498
de uma maneira que não podemos
identificar a olho nu
04:29
because the changesalterar
are too fastvelozes to recognizereconhecer.
69
257191
3256
devido à velocidade das oscilações.
04:33
But in orderordem to proveprovar the pointponto,
70
261384
2399
Para exemplificar isto,
04:35
I can blockquadra the lightluz of the solarsolar cellcélula.
71
263807
3145
posso bloquear a luz da célula solar.
04:40
So first you noticeaviso prévio
the energyenergia harvestingda colheita dropsgotas
72
268087
3223
Podemos ver inicialmente como
o nível de energia recolhida diminui
04:43
and the videovídeo stopspára as well.
73
271334
1692
e o vídeo deixou de ser transmitido.
04:45
If I removeremover the blockagebloqueio,
the videovídeo will restartreiniciar.
74
273050
3656
Se eu remover esta barreira,
o vídeo reinicia.
04:49
(ApplauseAplausos)
75
277357
6229
(Aplausos)
04:55
And I can repeatrepetir that.
76
283610
2333
Posso fazer isto de novo.
04:57
So we stop the transmissiontransmissão of the videovídeo
and energyenergia harvestingda colheita stopspára as well.
77
285967
5251
Paramos a transmissão do vídeo
e a recolha de energia também para.
05:03
So that is to showexposição that the solarsolar cellcélula
actsatos as a receiverreceptor.
78
291242
4408
Isto mostra como a célula solar
funciona como um recetor.
05:08
But now imagineImagine that this LED lampluminária
is a streetrua lightluz, and there's fognévoa.
79
296079
5384
Mas agora imaginem que esta lâmpada LED
é um candeeiro da rua, e há nevoeiro.
05:14
And so I want to simulatesimular fognévoa,
80
302106
2303
Quero simular nevoeiro,
05:16
and that's why I broughttrouxe
a handkerchieflenço with me.
81
304433
2743
por isso trouxe comigo
um lenço de bolso.
05:19
(LaughterRiso)
82
307200
1432
(Risos)
05:20
And let me put the handkerchieflenço
over the solarsolar cellcélula.
83
308656
3960
Vou colocar o lenço
sobre a célula solar.
05:25
First you noticeaviso prévio
84
313905
1628
Primeiro, reparamos que o nível
de energia recolhida diminui,
05:27
the energyenergia harvestedcolhidas dropsgotas, as expectedesperado,
85
315557
4197
conforme esperado,
05:31
but now the videovídeo still continuescontinuou.
86
319778
2578
mas o vídeo continua a ser transmitido.
05:34
This meanssignifica, despiteapesar de the blockagebloqueio,
87
322769
2619
Isto significa que, apesar do bloqueio,
05:37
there's sufficientsuficientes lightluz comingchegando throughatravés
the handkerchieflenço to the solarsolar cellcélula,
88
325412
3881
há luz suficiente transmitida
através do lenço para a célula solar
05:41
so that the solarsolar cellcélula is ablecapaz to decodedecodificar
and streamcorrente that informationem formação,
89
329317
5515
para que a célula solar seja capaz
de descodificar e transmitir informações
05:46
in this casecaso, a high-definitionalta definição videovídeo.
90
334856
2604
— neste caso, um vídeo em alta definição.
05:51
What's really importantimportante here is that
a solarsolar cellcélula has becometornar-se a receiverreceptor
91
339040
5563
O que é realmente importante aqui
é que a célula solar tornou-se um recetor
05:56
for high-speedalta velocidade wirelesssem fio signalssinais
encodedcodificado in lightluz,
92
344627
3815
para sinais codificados na luz de uma
rede sem fios de alta velocidade
06:00
while it maintainsmantém its primaryprimário functionfunção
as an energy-harvestingcolheita de energia devicedispositivo.
93
348466
4816
enquanto continua a sua função
de instrumento coletor de energia.
06:05
That's why it is possiblepossível
94
353872
2419
Por isso, é possível utilizar
células solares pré-existentes
06:08
to use existingexistir solarsolar cellscélulas
on the roofcobertura of a hutcabana
95
356315
3857
no teto de uma cabana
06:12
to actAja as a broadbandbanda larga receiverreceptor
96
360196
2493
como recetoras de banda larga
06:14
from a laserlaser stationestação on a closefechar by hillColina,
or indeedde fato, lampluminária postpostar.
97
362713
4376
a partir de estações laser localizadas
num morro próximo ou num candeeiro da rua.
06:19
And It really doesn't matterimportam
where the beamfeixe de hitsexitos the solarsolar cellcélula.
98
367605
3695
Não importa onde o raio laser
acerte na célula solar.
06:23
And the samemesmo is trueverdade
99
371647
1178
O mesmo é válido
06:24
for translucenttranslúcido solarsolar cellscélulas
integratedintegrado into windowsjanelas,
100
372849
3793
para células solares
integradas em janelas,
06:28
solarsolar cellscélulas integratedintegrado
into streetrua furnituremobília,
101
376666
3532
células solares integradas
em mobiliário urbano,
06:32
or indeedde fato, solarsolar cellscélulas integratedintegrado
into these billionsbilhões of devicesdispositivos
102
380222
4543
ou então células solares integradas
em milhares de milhões de aparelhos
06:36
that will formFormato the InternetInternet of Things.
103
384789
2076
que irão formar a "Internet das Coisas",
06:38
Because simplysimplesmente,
104
386889
1158
uma vez que não queremos
carregar estes aparelhos regularmente
06:40
we don't want to chargecarregar
these devicesdispositivos regularlyregularmente,
105
388071
2491
06:42
or worsepior, replacesubstituir the batteriesbaterias
everycada fewpoucos monthsmeses.
106
390586
2975
ou pior, substituir baterias
que só duram uns meses.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
Como já disse,
esta é a primeira vez
que mostro isto publicamente.
06:48
this is the first time
I've shownmostrando this in publicpúblico.
108
396172
2318
06:50
It's very much a lablaboratório demonstrationdemonstração,
109
398514
2055
É realmente uma demonstração
de laboratório, um protótipo.
06:52
a prototypeprotótipo.
110
400593
1203
06:54
But my teamequipe and I are confidentconfiante
that we can take this to marketmercado
111
402276
3294
Mas a minha equipa e eu estamos confiantes
que podemos pôr isto no mercado
06:57
withindentro the nextPróximo two to threetrês yearsanos.
112
405594
1991
dentro dos próximos dois a três anos.
07:00
And we hopeesperança we will be ablecapaz to contributecontribuir
to closingfechando the digitaldigital dividedividir,
113
408251
5293
Esperamos contribuir
para a eliminação do fosso digital
07:05
and alsoAlém disso contributecontribuir
114
413568
1198
e contribuir também
07:06
to connectingconectando all these billionsbilhões
of devicesdispositivos to the InternetInternet.
115
414790
2945
para ligar todos esses milhares de milhões
de aparelhos à Internet.
07:10
And all of this withoutsem causingcausando
116
418370
1525
Tudo isto sem causar uma grande explosão
no consumo de energia
07:11
a massivemaciço explosionexplosão
of energyenergia consumptionconsumo --
117
419919
2452
07:14
because of the solarsolar cellscélulas,
quitebastante the oppositeoposto.
118
422395
2222
— muito pelo contrário,
devido as células solares,
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Obrigado.
07:17
(ApplauseAplausos)
120
425818
5182
(Aplausos)
Translated by Isabela Karam
Reviewed by Margarida Ferreira

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Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.

Why you should listen

Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.

Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems. 

"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."

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Harald Haas | Speaker | TED.com